[發明專利]一種FPGA片上低功耗系統

有效

• 申請號: 201310258547.7
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103346779A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 何弢
• 申請（專利權）人: 成都鴻芯紀元科技有限公司
• 主分類號: H03K19/177
• 分類號: H03K19/177
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 李高峽;全學榮

1.一種FPGA片上低功耗系統，其特征在于：包括參考電壓電路、上電復位模塊、DLL電源模塊、SRAM電源模塊；所述參考電壓電路提供1.2V和1.8V的雙電壓基準，所述上電復位模塊包括一個在芯片電源上升到1.6V時發出上電復位的POR脈沖信號的上電復位電路，所述DLL電源模塊包括一個為DLL延遲鏈提供2V電壓的穩壓器，所述SRAM電源模塊從芯片電源VDD通過電壓變換得到另一電壓SRAMVDD，所述SRAMVDD電壓高于電壓VDD，電壓SRAMVDD和電壓VDD分別加在不同的SRAM單元上，SRAMVDD電壓同時加在SRAM單元的PMOS晶體管的源端和PMOS晶體管的襯底上。

2.根據權利要求1所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述上電復位模塊還包括用于確保POR信號的復位有效性的復位信號檢測電路，所述復位信號檢測電路連接上電復位電路和SRAM單元。

3.根據權利要求1所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述DLL電源模塊包括依次連接的單位增益緩沖器、低通濾波器和穩壓器；所述單位增益緩沖器還連接參考電壓電路，所述穩壓器為DLL延遲鏈的緩沖器獨立供電。

4.根據權利要求1所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述SRAM電源模塊包括第一電壓比較器、第二電壓比較器、環形振蕩器、電荷泵；所述第一電壓比較器連接參考電壓電路，還連接環形振蕩器，所述第二電壓比較器連接上電復位模塊，還連接電荷泵，所述環形振蕩器還連接電荷泵，所述電荷泵為SRAM單元提供能量。

5.根據權利要求3所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述參考電壓電路以帶隙基準源為核心組成，利用芯片的全局電源中輸入的2.5V電壓和PNP晶體管的帶隙特性產生穩定的1.2V基準電壓。

6.根據權利要求3所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述穩壓器為帶有反饋和補償功能的直流電源。

7.根據權利要求2所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述復位信號檢測電路為SRAM構成的POR信號復位驗證電路，將上電復位電路的信號送到不同電源供電的SRAM構成的POR復位驗證電路，并將SRAM的儲存值作為輸出。

8.根據權利要求1所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述SRAMVDD電壓為3.3V，VDD電壓為2.5V，其中，BRAM中的SRAM的電源為VDD，其余SRAM的電源為SRAMVDD。

9.根據權利要求1所述的FPGA片上低功耗系統，其特征在于：所述FPGA芯片的電源包括芯片的內部電壓VDD（1）、I/O電路輸出緩沖器電壓VCCO（2）、SRAM的電源電壓SRAMVDD（3）、DLL電路延遲鏈的電源電壓DLLVDD（4）、I/O輸入傳輸管電壓IOPUMP（5）；所述VDD（1）分布于整個FPGA芯片，所述VCCO（2）、IOPUMP（5）分布在FPGA芯片的四邊，所述SRAMVDD（3）分布在FPGA芯片的中央區域，所述DLLVDD（4）分布在FPGA芯片的四個角上。